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Concept
Réaction réversible
Résumé
Une réaction réversible est une réaction dans laquelle se produisent simultanément la conversion des réactifs en produits et la conversion des produits en réactifs.
aA + bB cC + dD
A et B peuvent réagir pour former C et D, ou C et D peuvent réagir pour former A et B dans la réaction inverse. Ceci est distinct d'un processus réversible en thermodynamique.
Les acides et les bases faibles subissent des réactions réversibles. Par exemple, l'acide carbonique :
H 2 CO 3 (l) + H 2 O (l) ⇌ HCO 3 − (aq) + H 3 O + (aq) .
Les concentrations des réactifs et des produits dans un mélange à l'équilibre sont déterminées par les concentrations analytiques des réactifs (A et B ou C et D) et la constante d'équilibre, K . L'amplitude de la constante d'équilibre dépend du changement d'énergie libre de Gibbs pour la réaction. Ainsi, lorsque le changement d'énergie libre est important (plus d'environ 30 kJ mol − 1 ), la constante d'équilibre est importante (log K > 3) et les concentrations des réactifs à l'équilibre sont très faibles. Une telle réaction est parfois considérée comme une réaction irréversible, bien que l'on s'attende toujours à ce que de petites quantités de réactifs soient présentes dans le système de réaction. Une réaction chimique véritablement irréversible est généralement obtenue lorsque l'un des produits sort du système de réaction, tout comme le dioxyde de carbone (volatil) dans la réaction
CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑
Le concept de réaction réversible a été introduit par Berthollet en 1803, après avoir observé la formation de cristaux de carbonate de sodium au bord d'un lac salé (l'un des lacs à natron en Egypte, dans le calcaire ) :
2NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2
Il a reconnu cela comme l'inverse de la réaction familière.
Na 2 CO 3 + CaCl 2 → 2NaCl + CaCO 3
Jusque-là, on pensait que les réactions chimiques se déroulaient toujours dans une seule direction. Berthollet a estimé que l'excès de sel dans le lac a contribué à pousser la réaction "inverse" vers la formation de carbonate de sodium.
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Proximité ontologique
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